Во второй части этой статьи я рассказал, что существуют три типа адресов IPv6; однонаправленные, широковещательные и многонаправленные. В той статье я кратко объяснил, что однонаправленные адреса используются для идентификации индивидуального компьютера в сети. Широковещательные адреса, напротив, используются для идентификации группы сетевых интерфейсов, которые обычно располагаются на нескольких компьютерах. Когда пакет данных посылается на широковещательный адрес, то этот пакет посылается на все сетевые интерфейсы в широковещательной группе. Как и широковещательные адреса, многонаправленные адреса идентифицируют особую группу сетевых интерфейсов, которые обычно располагаются на различных компьютерах. Различие заключается в том, что когда пакет посылается на широковещательный адрес, то он посылается на все сетевые интерфейсы в группе. А когда пакет посылается на многонаправленный адрес, то он не посылается всей группе. Вместо этого, он посылается только тому члену группы, который является физически наиболее близким к отправителю.
Если вы хотите ознакомиться с остальными частями этой статьи, пожалуйста, прочитайте:
Как вы можете увидеть, существует некоторое сходство между широковещательными и многонаправленными адресами. В этой статье я более подробно расскажу о широковещательных и многонаправленных адресах.
Как я объяснил ранее, широковещательные адреса используются для идентификации группы сетевых интерфейсов, известной как широковещательная группа. Эти сетевые интерфейсы обычно располагаются на нескольких компьютерах, но это не является необходимым условием. Широковещательные адреса используются для отправки информации на все сетевые интерфейсы, которые принадлежат широковещательной группе.
Один из самых интересных моментов, касающийся широковещательных адресов, заключается в то, что они не являются взаимно эксклюзивными. Только лишь то, что сетевой интерфейс имеет широковещательный адрес, вовсе не означает, что эта машина не может иметь также однонаправленный адрес или принадлежать к другой широковещательной группе. Очень часто можно столкнуться с ситуацией, когда сетевой интерфейс имеет однонаправленный адрес, и также является членом нескольких широковещательных групп. В действительности, некоторые операционные системы добавляют сетевой интерфейс компьютера в различные широковещательные группы во время настройки однонаправленного адреса этого сетевого интерфейса. Например, операционная система Solaris operating system автоматически добавляет сетевой адаптер в широковещательные группы под названием Solicited Node (требуемый узел) и All Nodes (все узлы) или All Routers (все маршрутизаторы). В том случае, если вы не знакомы с операционной системой Solaris, я объясню, что группа Solicited Node (требуемый узел) используется для обнаружения других устройств в сети, работающих по протоколу IPv6. Операционная система Windows Vista использует подобную функцию.
Теперь, когда я объяснил, для чего используются широковещательные адреса, я хочу рассказать о том, как выглядят широковещательные адреса. Хотя адреса протокола IPv6 имеют длину 128 бит, первые восемь его бит определяют, что это широковещательный адрес. Каждый широковещательный адрес использует префикс формата 1111 1111. Если представить его в шестнадцатиричной форме, то широковещательный адрес всегда начинается с FF.
Следующие четыре бита в широковещательном адресе известны, как флаговые биты. В настоящее время первые три из этих четырех битов не используются (и поэтому равны 0). Четвертый флаговый бит известен, как транзитный бит. Его задача заключается в том, чтобы выразить, является адрес временным или постоянным. Если адрес назначен временно, то это бит равен 0, в противном случае он равен 1, для того чтобы показать, что адрес является транзитным или временным.
Следующие четыре бита в широковещательном адресе известны, как биты границы (Scope ID). Т.к. под биты границы scope ID bits зарезервировано четыре бита, то он может принимать 16 различных значений. Хотя в настоящее время используются не все из этих 16 возможных значений, семь из них используются для задания границ адреса. Например, если адрес имеет глобальные границы, то этот адрес действителен во всем Internet. В настоящее время используются следующие значения бит границы:
| Decimal value (десятичное) | Binary Value (двоичное) | Address Scope (граница адреса) |
|---|---|---|
| 0 | 0000 | Reserved (зарезервировано) |
| 1 | 0001 | Node-Local Scope (внутри узла) |
| 2 | 0010 | Link Local Scope (внутри ссылки) |
| 5 | 0101 | Site Local Scope (внутри сайта) |
| 8 | 1000 | Organization Local Scope (внутри организации) |
| 14 | 1110 | Global Scope (глобальный) |
| 15 | 1111 | Reserved (зарезервировано) |
Оставшиеся 112 бит описывают идентификатор группы. Размер идентификатора группы позволяет широковещательным адресам занимать 1/256 всего адресного пространства протокола IPv6.
Для того чтобы вам было более понятно, я хочу показать вам некоторые наиболее часто используемые широковещательные адреса:
Это широковещательный адрес для всех узлов. Вы должно быть обратили внимание на символ X в адресе, который не является символом шестнадцатиричной системы исчисления. Символ X обозначает интервал. Конкретно этот адрес может использоваться в пределах узла или в пределах ссылки.
Этот широковещательный адрес назначен всем маршрутизаторам внутри заданного интервала. И снова, символ X в адресе обозначает интервал. Правильные интервалы в этом случае будут — node local (FF01:0:0:0:0:0:2), Link Local (FF02:0:0:0:0:0:2), и site local (FF05:0:0:0:0:0:2).
Если у вас есть некоторый опыт работы с протоколом IPv4 protocol, то вы, вероятно, знаете, что концепция однонаправленных и широковещательных адресов существует и в протоколе IPv4 protocol, хоти и реализована она по-другому. Однако, многонаправленные адреса является нововведением в IPv6. Многонаправленные адреса это как бы объединение однонаправленных и много направленных адресов. Однонаправленные адреса используются для отправки данных особому получателю, широковещательные адреса используются для отправки данных группе получателей, а многонаправленные адреса используются для отправки данных особому получателю из группы получателей.
Если вас это удивляет, то широковещательные адреса были созданы для упрощения баланса загрузки. Представьте себе ситуацию, когда вам необходимо обеспечить большому количеству пользователей доступ к службе или к маршрутизатору. В подобной ситуации, часто имеет смысл использовать несколько серверов для размещения предоставляемой службы, или же использовать несколько маршрутизаторов. Причиной этого является то, что таким образом вы можете распределить нагрузки между несколькими устройствами, и ни одно из конкретно выбранных устройств не будет перегружено.
Такой тип балансировании нагрузки очень сложно осуществить с помощью протокола IPv4 (хотя это и было сделано). С помощью многонаправленных адресов в протоколе IPv6 – это превосходное решение в том случае, если необходимо произвести балансирование нагрузки. Подумайте об этом на минуту. Вам нужно послать запрос пользователя на одно из нескольких устройств. Вы не заботитесь о том, какое из устройств обработает запрос, т.к. запрос сам позаботиться об этом. С помощью многонаправленных адресов каждый запрос автоматически будет послан устройству, которое ближе всего к компьютеру, который послал запрос. В определенных ситуациях, многонаправленные адреса можно использовать для обеспечения отказоустойчивости маршрутизатора. Авария будет обнаружена, и запросы будут переданы другому ближайшему маршрутизатору.
Самое замечательное в многонаправленных адресах заключается в том, что нет никакой специальной схемы адресации. По мере прочтения этой статьи вы узнали обо всех правилах использования и структуре многонаправленных и широковещательных адресов. Все что вам нужно сделать, это создать многонаправленный адрес и присвоить этот адрес нескольким компьютерам. Таким образом однонаправленный адрес станет многонаправленным.
В этой статье я попытался рассказать об основах протокола IPv6 protocol. В настоящее время большинству администраторов не нужно быть экспертами по протоколу IPv6, однако протокол IPv6 – это необходимый компонент операционных систем Windows Vista и Longhorn Server. А раз так, то имеет смысл, изучить по крайней мере его основы.
www.windowsnetworking.com
Tags: solaris, Windows Vista